حشرات دارای بیش از هزار ژن از میکروب ها هستند که به آنها کمک می کند زنده بمانند

حشرات بیش از 479 میلیون سال پیش به وجود آمدند و بیش از 50٪ از تمام حیوانات زنده روی زمین را تشکیل می دادند. این تبار باستانی تنوع قابل توجهی را در مورد توسعه، رفتار، سازمان اجتماعی و بوم شناسی، اما نه محدود به آن، نشان می دهد. برخی از مطالعات استدلال کرده اند که همزیستی حشرات میزبان نقش اساسی در تنوع حشرات دارند.

یک مطالعه جدید نشان می دهد که میکروب ها و گیاهان ممکن است با انتقال ژن ها از طریق افقی به حشرات مزیت تکاملی داده باشند. انتقال ژن. انتقال ژن افقی (HGT) یک نیروی تکاملی مهم است که ژنوم های پروکاریوتی و یوکاریوتی را شکل می دهد.

این مطالعه گزارش می‌دهد که بیش از 1,400 ژن در 218 گونه حشره، از جمله پروانه‌ها و پروانه‌ها، از باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و گیاهان منشأ گرفته‌اند. با قادر ساختن حشرات برای به دست آوردن ژن های مفید در رفتار جفت گیری، تغذیه، توسعه و سازگاری با محیط، این ژن ها ممکن است برای آنها بسیار مهم بوده باشند تکامل حشرات.

نویسنده ارشد Xing-Xing Shen، زیست شناس تکاملی در دانشگاه ژجیانگ در هانگژو، چین، گفت: "مطالعات قبلی نشان داده اند که HGT ممکن است در ایجاد آن نقش داشته باشد تنوع زیستی حشرات، اما هیچ کس نمی دانست که چقدر در این فرآیند نقش دارد. از آنجایی که تعداد زیادی ژنوم حشرات با کیفیت بالا برای تجزیه و تحلیل ما در دسترس است، فکر کردم که اکنون زمان خوبی برای بررسی سیستماتیک میزان شیوع HGT در حشرات است.

برای این مطالعه، دانشمندان ۲۱۸ نمونه ژنوم حشرات با کیفیت بالا را جمع‌آوری کردند که نشان‌دهنده ۱۱ مورد از ۱۹ ردیف غنی از گونه‌های حشرات بود. آنها با استفاده از داده‌ها، یک درخت تکاملی را ترسیم کردند و ژن‌های خارج از محل را که بیشتر در ژنوم‌های غیرحیوانی یافت می‌شوند، شناسایی کردند. آنها همچنین عوامل موثر در سرنوشت HGT در حشرات را بررسی کردند.

شن گفت «هرجا که نگاه می‌کردیم رویدادهای HGT وجود داشت. با این حال، ما نمی دانیم که آیا این انتقال ژن ها برای حشرات مفید است یا حتی عملکرد اکثر این ژن ها.

Jianhua Huang، که عملکرد ژن حشرات را در دانشگاه ژجیانگ مطالعه می کند، گفت: شن با فهرستی از بیش از 1,400 ژن وارد مطب من شد و ما باید تصمیم می گرفتیم که از کجا شروع کنیم.

دانشمندان عملکرد شایع ترین ژن خارجی بدون عملکرد شناخته شده در حشرات را تأیید کردند: LOC105383139. این ژن به صورت افقی به تقریباً همه پروانه ها و پروانه ها از یک اهدا کننده در جنس باکتریایی لیستریا وارد شد. به این معنی که این ژن در ژنوم از زمان وجود داشته است پروانه هاجد مشترک "و پروانه ها" بیش از 300 میلیون سال پیش است.

هنگامی که آنها این ژن باستانی را از شب پره های پشت الماسی حذف کردند، دریافتند که آن پروانه هایی که فاقد این ژن هستند، نمی توانند تعداد زیادی تخم مرغ زنده تولید کنند.

هوانگ می گوید، سپس متوجه شدیم که این ژن بر رفتار نامزدی مردان تأثیر می گذارد.»

دانشمندان بیشتر در حال برنامه ریزی برای ادامه تحقیقات هستند که چگونه این ژن به حشرات کمک می کند تا به طور موثرتر جفت شوند و آیا می توان از آن به عنوان یک ابزار کنترل آفات استفاده کرد.

مرجع مجله:

1. یانگ لی، ژیگو لیو و همکاران. HGT در حشرات گسترده است و به معاشقه مردان در لپیدوپترها کمک می کند. سلول، 2022؛ DOI: 10.1016 / j.cell.2022.06.014